Қатты денелер физикасы
Жартылай өткізгішті триодтың (транзистордың)
жүктеу/скачать 26,78 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Ішкі фотоэффект (фотоөткізгіштік)
- Фотоэлектрлік құралдар
- Күн батареялары
- Жарық диодтары
Жартылай өткізгішті триодтың (транзистордың)жұмыс істеу принципіЖартылай өткізгішті триод – екі ﾵ ﾧ ауысу: біреуі –эмиттерлік- тура бағытта қосылған, екіншісі – коллекторлық- кері бағытта қосылған (4.16-сурет). ﾵ ﾧ және ﾵ ﾧ транзисторлар болады. ﾵ ﾧ транзисторда базаға (б) эммитрленетін кемтіктер, олар негізгі емес заряд тасушылар болып табылады, сондықтан олар коллекторлық ауысу арқылы тез өтіп кетеді. Бірақ та, ﾵ ﾧ, ал ﾵ ﾧ болады, ол кернеу және қуат бойынша сигналдың күшеюіне жұмсалады. Базадағы электрондар мен кемтіктердің рекомбинациясы әсерінен заряд тасушылардың азаюын болдырмас үшін базаны неғұрлым жұқа етіп жасайды. ﾵ  ﾧ
Ішкі фотоэффект (фотоөткізгіштік)Жартылай өткізгіш атомдары арасындағы валенттік байланысты қыздырып қана емес, сонымен бірге оған жарық түсіріп те бұзуға болады. Егер фотон энергиясы ﾵ ﾧ болса, онда жаңа электрондар мен кемтіктер пайда болады. Осындай энергиясы бар фотондарды түсіргенде ﾵ ﾧ температураның өзінде де, ток жүреді (4.16 -сурет). Жартылай өткізгіштер мен диэлектриктердің ішінде заряд тасушылардың пайда болуы ішкі фотоэффект (заряд тасушылар сыртқа шықпайды, олар еркін зарядқа айналады) құбылысы деп аталады. Фотоөткізгіштіктің қызыл шекарасы ﾵ ﾧ. ﾵ ﾧ болғанда, жартылай өткізгіш электромагниттік толқындар үшін мөлдір болып табылады, фотондар жұтылмайды. Фотоэлектрлік құралдарﾵ ﾧ ауысу кез келген интергальдық сұлбалардың негізгі элементі болып табылады. Кейбір интергальдық сұлбалардың жұмыс істеу принципі сәйкес мамандықтардың арнайы курстарында оқытылады. Біз тек қана жарық қолданылатын құралдардың жұмыс істеу принципін қарастырамыз. Күн батареяларыﾵ ﾧ-типті жартылай өткізгіштің бетінде диффузия әсерінен ﾵ ﾧ -типті жұқа қабат (мөлдір дерлік) пайда болады. Осы қабаттар арасында ﾵ ﾧ ауысу іске асады (4.17-сурет). Жарық арқылы сәулелендіргенде фотондар ﾵ ﾧ жұқа қабат арқылы өтіп кетіп, ﾵ ﾧ қабатта жұтылады да, онда электрон-кемтіктік жұп генерацияланады (ﾵ ﾧ болған кезде). ﾵ ﾧ аймақта пайда болған электрондар негізгі емес заряд тасушылар болып табылады да, ﾵ ﾧ ауысудың электр өрісі әсерінен ﾵ ﾧ аймаққа өтіп кетеді де, оны теріс зарядтайды. ﾵ А  ﾧ
Кемтіктер потенциалық тосқауылдан өте алмайды және ﾵ ﾧ аймақта қалып қалады да, оны оң зарядтайды. ﾵ ﾧ және ﾵ ﾧ аймақтар арасында потенциалдар айырмасы пайда болады (оны фото эқк деп атайды), соның әсерінен сыртқы тізбек арқылы ток жүреді. Қазіргі кезде Күн энергиясын түрлендіргіштердің ішіндегі ең эффективтісі кримнийден жасалған фотоэлементтер болып табылады. Осындай элементтердің п.ә.к. теория жүзінде 22%–23%, ал нақты жағдайда (15%. Жарық диодтарыﾵ ﾧ ауысу арқылы тура бағыттағы токтың өтуі дегеніміз негізгі заряд тасушылардың бір-біріне қарама-қарсы қозғалыстары. Электрондар мен кемтіктер бір-бірімен кездесіп, рекомбинацияланады (электрондардың валенттік зонадан өткізгіштік зонаға өтуі болады), ﾵ ﾧ-ге тең энергия бөлініп шығады. Көптеген жартылай өткізгіштердің рекомбинациясы сәулелену болмайтын сипатта өтеді: энергия жылуға айналады, яғни кристалдық торға беріледі. Бірақ та, мұндай жартылай өткізгіштердің, атап айтқанда ﾵ ﾧ, ﾵ ﾧ, ﾵ ﾧ, ﾵ ﾧ, ﾵ ﾧ рекомбинациясы кезінде сәулелену болады: энергия фотондар түрінде бөлініп шығады. Сондықтан, мұндай жартылай өткізгіштерден тура бағытта ток өткенде ﾵ ﾧ ауысу және оған жақын аймақтардың жарқырауы байқалады. Бұл құбылыс люминесцентті диодтар-жарық диодтар деп аталатын диодтар жасау үшін қолданылады. Олар жарық таблоларында және т.б. кең қолданыс тапты. Артықшылығы: жұмыс кернеуінің аздығы және жұмыс істеу мерзімінің шексіздігі. жүктеу/скачать 26,78 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|